超小金纳米粒子（Au NPs）因其具有尺寸小、比表面积大、光学性质优异和物理化学特性稳定的特点,并且在生物体系中表现出优越的药代动力学、可肾脏清除特性及良好生物相容性,在生物分析、生物成像以及疾病的治疗研究等方面受到许多科研工作者的青睐。但是同样也面临一些难题:常见水溶性Au NPs大多数为巯基配体的超小发光Au NPs,光致发光波长范围大多在可见光区域,易受到内源性物质强吸收、组织高散射、生物自发荧光干扰及穿透深度限制的影响。另外,对于目标物的检测主要是基于与目标物结合后荧光猝灭的响应机制,其精准度较差,信噪比较低。因此,针对目前Au NPs所面临的上述挑战,本论文以三苯基膦衍生物为表面配体制备了无荧光背景干扰的水溶性超小Au NPs,开发了一种通过巯基配体替换膦配体的方法,使无荧光Au NPs在近红外一区（NIR-I,700-900 nm）和近红外二区（NIR-II,1000-1700 nm）产生光致发光从而对目标物谷胱甘肽（GSH）进行成像分析。进一步基于该巯基与膦配体替换法,对细胞内GSH进行无背景原位检测,进一步实现对肿瘤的高精准度、高灵敏度的无背景原位检测。取得的研究成果如下:本论文以含有疏水苯环和亲水磺酸基的三苯基膦三间磺酸三钠盐（TPPTS）为配体,Na BH4为还原剂,采用化学还原法,合成了三苯基膦三间磺酸三钠盐修饰的无荧光背景干扰的水溶性超小金纳米粒子（TPPTS-Au NPs）。通过改变TPPTS与HAu Cl4的投料比,对TPPTS-Au NPs的表面配体密度进行调控,实现了对TPPTS-Au NPs的结构、水合粒径、Zeta电势和稳定性能的可控合成。另外,利用TPPTS-Au NPs自身背景荧光信号低以及Au-S相互作用比Au-P相互作用强的特点,实现了TPPTS-Au NPs对体外目标物谷胱甘肽（GSH）具有近红外一区和二区荧光显著增强的响应,进一步开发了巯基与膦配体替换法,为Au NPs的多功能化和近红外二区Au NPs荧光探针的开发提供了新思路。以TPPTS-Au NPs为研究对象,探究了不同表面膦配体密度对TPPTS-Au NPs在与细胞相关的生物学性质的影响,实现了细胞内目标物GSH的原位检测及响应成像。本论文中合成的新型的水溶性超小TPPTS-Au NPs可以通过细胞内吞作用进入细胞,而且呈现较低的细胞毒性。进一步调控Au NPs表面配体密度,改变了TPPTS-Au NPs的细胞摄取量和摄取途径。此外,基于巯基与膦配体替换法,TPPTS-Au NPs通过内吞作用进入细胞后,能够对细胞内高含量的GSH产生响应,从而实现无荧光背景干扰的亚细胞器中目标物GSH的共定位成像分析,促进Au NPs在GSH相关的细胞生理失调方面的可视化检测的发展。进一步以TPPTS-Au NPs为研究对象,探究了不同表面膦配体密度对TPPTS-Au NPs在活体内生物学行为的影响,实现了对活体内与GSH的相关疾病如癌症的成像诊断。本论文中合成的新型的水溶性超小TPPTS-Au NPs能快速被吸收和分布,而且均能通过肾清除为主和肝清除为辅的代谢方式排出体外。进一步调控Au NPs表面配体密度,改变了TPPTS-Au NPs在活体内的分布半衰期、清除半衰期和代谢清除率。最后,基于巯基与膦配体替换法,通过TPPTS-Au NPs对GSH产生近红外一区和近红外二区的荧光响应,实现了肿瘤的成像检测,为实现疾病的非侵袭、高精准度的诊断提供了新方法。